[发明专利]基于温控的干湿循环非饱和土三轴仪

摘要

本发明公开了一种基于温控的干湿循环非饱和土三轴仪，该设备属于岩土工程试验仪器技术领域。该三轴仪包括三轴仪设备主机、温度调节系统、压力调节系统、湿度调节系统以及数据分析系统。本发明通过温湿调节系统对试验环境温湿度进行控制，压力系统控制轴压和围压，并与补气组件配合确保压力室围压的稳定。本发明中三轴仪试验环境温度可控；通过控制三轴压缩试验的环境湿度，本发明可对非饱和土进行干湿循环的三轴剪切试验；同时控制试验环境的温度和湿度，探究非饱和土在温度和湿度耦合作用下的力学演化特性；通过传感器和数据采集器对试验数据进行量测和采集，并进行智能化处理，实现了量测和采集的自动化。

主权项

一种基于温控的干湿循环非饱和土三轴仪，包括有三轴仪设备主机，所述三轴仪设备主机包括有土样试验加载平台，所述土样试验加载平台包括有轴向荷载测量组件以及设置于所述轴向荷载测量组件下侧的施压组件，所述轴向荷载测量组件与所述施压组件间隔设置形成有用于装载土样的装载空间(1)，所述施压组件包括有施压动力设备(2)以及活塞(3)，于所述活塞的上侧设置有用于放置土样的饱和陶瓷板(4)，所述施压动力设备与所述活塞动力连接、用于驱动所述活塞运动，其特征在于，还包括有温度调节系统、压力调节系统、湿度调节系统以及数据分析系统；所述压力调节系统包括有压力室、主供气组件以及补气组件，所述压力室包括有压力室顶板(5)、压力室围板(6)以及压力室底板(7)，所述压力室顶板以及所述力室底板分设于所述压力室围板的两端、并与所述压力室围板气密性连接，所述轴向荷载测量组件以及所述活塞均设置于所述压力室内，所述主供气组件包括有第一气泵(8)以及与所述第一气泵连接的第一通气管路(9)，所述第一通气管路的一端与所述气泵连接，所述第一通气管路的另一端穿过所述压力室底板插入到所述压力室内部，所述补气组件包括有补气瓶(10)，于所述补气瓶的底部连接有体积控制器(11)、通过所述体积控制器控制所述补气瓶内部气压，于所述补气瓶的顶部设置有第二通气管路(12)，所述第二通气管路的一端与所述补气瓶连接，所述第二通气管路的另一端穿过所述压力室顶板插入到所述压力室内；所述湿度调节系统包括有湿度控制器(13)以及第三通气管路(14)，所述第三通气管路的一端与所述湿度控制器连接，所述第三通气管路的另一端穿过所述压力室顶板插入到所述压力室内，于所述第三通气管路上设置有第二气泵(15)；所述温度调节系统包括有具有温度调节功能的恒温箱(16)，所述压力室设置于所述恒温箱内；所述数据分析系统包括有激光位移传感器(17)、与所述激光位移传感器信号连接的数据采集装置(18)、用于流体导出的第一导出管(19)和第二导出管(20)，所述数据采集装置连接有计算主机(21)，所述第一导出管的末端连接有体积测量装置，所述第二导出管的末端连接有孔隙水压力传感器(22)，所述激光位移传感器设置有于所述恒温箱内、并与所述压力室相对且间隔设置，所述活塞上开设有集水槽(23)，所述饱和陶瓷板设置于所述活塞上并覆盖于所述集水槽上，所述第一导出管以及所述第二导出管均与所述集水槽连通。